GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 2602002082021 | KÜTLE VE ISI AKTARIM İŞLEMLERİ | Ders | 2 | 4 | 6,00 |
Dersin Seviyesi
Önlisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu dersin amacı, öğrencilere kimya mühendisliği alanında ve günlük hayatta karşılaşacakları ısı aktarım problemlerini tanımlama ve analizleyebilme becerisi vermek, ısı aktarım problemlerini modelleyebilme ve çözebilme becerisi vermek, ısı aktarımının altında yatan temel mühendislik bilimini göstermek, Isı aktarım cihazlarının tasarımına ilişkin temel yaklaşımı öğretmek, Kütle aktarımının temel prensiplerini vermek, katmanlı ve kargaşalı akışta kütle aktarım katsayılarının hesaplanmasını göstermek.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Öğr. Gör. Doğan Emre YÜKSEL
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Kütle aktarım ilkeleri ile ilgili kavramları tanımlayabilme. |
| 2 | Farklı kütle transfer işlemleri ile ilgili problem çözebilme. |
| 3 | Isı Aktarımının temel kavramlarını anlayabilme. |
| 4 | Isı aktarımı uygulamaları ile ilgili hesaplamaları yapabilme. |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Ders Kütle ve Isı Aktarımı olmak üzere iki ana bölümden oluşmaktadr: Kütle transfer proseslerine örnekler, Moleküler difüzyon için Fick kanunu, Konsantrasyon, hız,kütlesel akı ve diğer eşitlikler. İkili sistemler; Gazların moleküler difüzyonu, Gazlar için difüzyon katsayıları, Sıvılarda moleküler difüzyon, Sıvılar için difüzyon katsayıları, Katılarda moleküler difüzyon, Çok bileşenli sıvılarda moleküler difüzyon katsayıları, İkili bir sistemde süreklilik eşitliği, Kararlı hal difüzyon modelleri, Kararlı halde kütle transferi, Kararlı halde ,gazlarda kütle transferi, Kararlı halde ,sıvılarda kütle transferi; Kimyasal reaksiyonlu kütle iletimi, Gözenekli katı katalizörde gazların difüzyonu, Kütle transfer katsayılarının tanımları, Eşit molar zıt difüzyon halinde kütle tranfer katsayıları , Bileşenlerden biri sabit diğerinin hareketli olduğu durumda kütle transfer katsayıları., Eddy difüzyonu ve türbülent akış durumunda kütle transfer katsayıları, Kütle transfer katsayılarının deneysel olarak bulunması, Kütle transfer teorileri, Fazlar arası kütle transferi; İkili sistemlerde kütle transferi, Zıt akışlı operasyonlarda kütle dengesi ve operasyon eşitliğinin türetilmesi., Eşit molar zıt difüzyon durumunda operasyon eşitliğinin türetilmesi, Bileşenlerden birinin hareketli diğerinin hareketli olduğu durum için operasyon eşitliği. Isı transferine giriş, kararlı hal ısı transferine giriş, ısı transferinin temel mekanizmaları, Fourier ısı iletim kanunu, termal iletkenlik, konvektiv ısı tranfer katsayısı, Kondüksiyon(iletim) ile ısı transferi, Bir plaka veya duvarda kondüksiyonla ısı iletimi, İçi boş bir silindirde kondüksiyonla ısı iletimi, Küresel bir sistemde kondüksiyonla ısı iletimi, Seri haldeki katılarda kondüksiyon seri haldeki düzlem duvarda kondüksiyon, çok katlı silindirde kondüksiyon , Paralel malzemelerde kodüksiyonla ısı iletimi, kondüksiyon ve konveksiyonun beraber olduğu halde ısı iletimi ve toplam ısı iletim katsayısı, ısı üretiminin olduğu durumda kondüksiyon, bir silindir için kiritik yalıtım kalınlığı, iç yüzeylerde temas direnci, Isı değiştiriciler, ısı değiştirici tipleri, ortalama logaritmik sıcaklıkta düzeltme faktörü, ısı değiştiricilerde etkisizlik katsayısı, kirlenme faktörleri ve tipik toplam ısı transfer katsayısı Radyasyonla ısı transferine giriş ve radyasyon için temel eşitlik, çevreden küçük bir cisme radyasyon, konveksiyon ve radyasyon beraber ısı transferi.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | Kütle transferine giriş, Moleküler difüzyon için Fick kanunu, Konsantrasyon, hız, kütlesel akı ve diğer eşitlikler. | ||
| 2 | İkili sistemler; Gazların moleküler difüzyonu, Kütle transfer katsayılarının tanımları. Gazlar için difüzyon katsayıları, Kütle transfer katsayılarının deneysel, teorik ve ampirik olarak bulunması. | ||
| 3 | İkili sistemler; Gazların moleküler difüzyonu, Kütle transfer katsayılarının tanımları. Gazlar için difüzyon katsayıları, Kütle transfer katsayılarının deneysel, teorik ve ampirik olarak bulunması. | ||
| 4 | Sıvılarda moleküler difüzyon, Sıvılar için difüzyon katsayıları. Çok bileşenli sıvılarda moleküler difüzyon katsayıları. Katılarda moleküler difüzyon, Gözenekli katı katalizörde gazların difüzyonu. | ||
| 5 | Kararlı hal difüzyon modelleri, Kararlı halde kütle transferi, Kararlı halde ,gazlarda kütle transferi, Kararlı halde ,sıvılarda kütle transferi. Fazlar arası kütle transferi; İkili sistemlerde kütle transferi, Zıt akışlı operasyonlarda kütle dengesi ve operasyon eşitliğinin türetilmesi. | ||
| 6 | Kararlı hal difüzyon modelleri, Kararlı halde kütle transferi, Kararlı halde ,gazlarda kütle transferi, Kararlı halde ,sıvılarda kütle transferi. Fazlar arası kütle transferi; İkili sistemlerde kütle transferi, Zıt akışlı operasyonlarda kütle dengesi ve operasyon eşitliğinin türetilmesi. | ||
| 7 | Sürekli ve kesikli sistemlerin fiziksel tasarımı | ||
| 8 | Ara sınav | ||
| 9 | Isı transferine giriş, kararlı hal ısı transferine giriş, ısı transferinin temel mekanizmaları. | ||
| 10 | Radyasyonla ısı transferine giriş ve radyasyon için temel eşitlikler. Fourier ısı iletim kanunu, termal iletkenlik, konvektif ısı transfer katsayısı. | ||
| 11 | Kondüksiyon(iletim) ile ısı transferi, Bir plaka veya duvarda kondüksiyonla ısı iletimi. Seri haldeki düzlem duvarda transfer. | ||
| 12 | İçi boş bir silindirde ısı transferi, çok katlı silindirde transfer. | ||
| 13 | Küresel sistemlerde ısı aktarımı. Kompozit küresel geometrilerde aktarım. | ||
| 14 | Isı değiştiriciler ve tasarımı. | ||
| 15 | Isı değiştiriciler Radyasyonla ısı transferine giriş | ||
| 16 | Final sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1. Prof.Dr. Erden Alpay ,"Kütle ve Kütle Aktarım İşlemleri", E.Ü. Yayınevi, 2013. 2. Prof.Dr.Ekrem Ekinci, ‘’Kütle İletimi’,İ.T.Ü.Kimya Metalurji Fak.,1987 3. C., Geankoplis,” Transport Processes and Seperation Process Pirinciples ‘Pearson Education, 2003. 4. Beşergil, B.,, "Proje Çalışmaları", Gazi Kitabevi, 2019. 5. J.P.Holman,”Heat Transfer”,Mc Graw Hill, 2002 6. Prof.Dr.A.Öztürk,”Uygulamalarla Isı Geçişi”, Çağlayan Kitapevi,1995 7. Prof.Dr.Muhsin Kılıç ”Isı Transferi”, Alfa Basım, 2004
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 1 | 1 |
| Final Sınavı | 1 | 1 | 1 |
| Derse Katılım | 14 | 4 | 56 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 2 | 20 | 40 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 2 | 30 | 60 |
| Ev Ödevi | 5 | 5 | 25 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 183 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | PÇ 14 | |
| ÖÇ 1 | 4 | 4 | 5 | 4 | 5 | 5 | 4 | 5 | 5 | 4 | 5 | |||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 5 | 4 | 5 | 5 | 4 | |||
| ÖÇ 3 | 5 | 4 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 5 | 4 | 4 | 4 | |||
| ÖÇ 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 5 | 4 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek